Mekanisme Konsensus Pada Jaringan Terdesentralisasi NKN

Node yang ada pada suatu blockchain saling membentuk grup akibat ekosistemnya yang bersifat terdesentralisasi. Peningkatan sistem keamanan dalam blockchain diperlukan karena masing-masing node dapat mengirimkan informasi ke node lain dalam blockchain. Grup yang terbentuk perlu mengevaluasi informasi dan membuat persetujuan pada setiap aksi yang dilakukan pada blockchain. NKN (New Kind of Network) didesain menjadi blockchain masa depan yang membutuhkan waktu pengantaran data (latensi) yang rendah, bandwidth yang tinggi, skalabilitas super besar, dan biaya rendah untuk mencapai konsesus. Dengan tujuan NKN yang begitu kompleks maka diperlukan suatu konsensus algoritma yang dapat memenuhi tujuan tersebut.  

Saat ini pendekatan konsensus yang digunakan pada blockchain berupa Byzantine Fault Tolerance Algorithm (BFT), Practical Byzantine Fault Tolerance Algorithm (PBFT), Proof of Work Algorithm (PoW), Proof of Stake Algorithm (PoS), dan Delegated Proof of Stake Algorithm (DPoS). Namun pendekatakan konsensus menggunakan BFT dan PBFT memiliki tantangan pada sistem terdistribusi yang besar selain itu kedua sistem meminta untuk setiap node agar memiliki daftar semua node yang ada pada jaringan, dimana hal tersebut sangat sulit untuk jaringan dinamis. Cellular Automata (CA) merupakan sistem terdistribusi besar hanya dengan menggunakan koneksi lokal. Sifat asimtotik dari CA dikendalikan oleh aturan pembaruan sehingga sangat mungkin untuk mendapatkan garansi global melalui pesan yang melewati algoritma hanya berdasarkan node terdekat yang jarang mengikuti serangkaian aturan pembaruan.  

Cellular Automata (CA) umumnya dihubungkan dengan Model Ising. Model Ising yaitu model sistem spin dengan interaksi berpasangan di bawah medan magnet eksternal. CA dikarakteristikkan sebagai aturan pembaruan yang merepresentasikan peluang sistem untuk mentransfer state pada waktu yang diberikan oleh state. Peluang transfer ini tidak terikat karena setiap node pada CA dapat membaharui state masing-masing bergantung pada sistem state sebelumnya. CA dan model Ising keduanya merupakan sistem berbasis kisi dengan kekuatan interaksi sebagian besar bergantung kepada jarak Euclidean. Model seperti tersebut sangat sulit untuk diimplementasikan pada sistem terdistribusi terlebih jika node sangat dinamis dan tidak dapat dikendalikan. Sehingga diperlukan topologi yang baik untuk konsensus pada sistem terdistribusi yang memiliki node sangat dinamis. NKN menggunakan konsensus algoritma yang bekerja secara acak tanpa adanya modifikasi sehingga setiap node tidak perlu untuk dipantau konektivitas spesifiknya.  

Konsensus pada NKN diturunkan dari Proof-of-Relay (PoR), yaitu suatu Proof-of-Work (PoW) yang sangat berguna dimana penghargaan yang diterima node bergantung kepada konektivitas jaringan dan kekuatan transmisi data. Node akan membuktikan hasil pekerjaannya dengan menambahkan tanda tangan digital ketika meneruskan data yang mana kemudian data diterima oleh sistem melalui mekanisme konsensus. PoR merupakan sumber daya yang hemat karena PoR memberikan keuntungan bagi keseluruhan jaringan dengan menyediakan daya transmisi yang lebih besar. Kegiatan mining pada PoR diartikan sebagai kontribusi terhadap lapisan data transmisi sehingga untuk mendapatkan reward yang lebih banyak hanya dengan menyediakan daya transmisi lebih besar. PoR juga digunakan untuk membuat token dan verifikasi transaksi. Kompetisi antar node pada jaringan akan mengantarkan sistem menuju tujuan-tujuan kompleks seperti waktu pengantaran data (latensi) yang rendah, bandwidth yang tinggi, skalabilitas super besar, dan biaya rendah untuk mencapai konsesus.  

Sumber :  

• NKN Lab. 2018. NKN : a scalable self-evolving and self-incentivized decentralized network. Whitepaper